Methanotrophy under extreme alkalinity in a serpentinizing system
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Abstract Serpentinization produces hyperalkaline, H 2 - and CH 4 -rich fluids that support microbial life in extreme conditions and serve as analogs for ocean worlds such as Enceladus. While methane production in these systems has been well studied, methane consumption —especially under high pH—remains poorly understood. Here, we present isotopic, geochemical, and genomic evidence for hyperalkaliphilic (pH > 11) methanotrophy in the Samail Ophiolite in Oman. Using models that account for fluid mixing and gas exsolution, we identify δ 13 CH 4 enrichment that cannot be explained by abiotic processes alone. The enrichment of 13 CH 4 co-occurs with methanotroph 16S rRNA gene sequences, particularly in fluids formed by mixing CH 4 -rich, anoxic fluids with oxidant-rich surface waters. Shotgun metagenomics reveals a metagenome-assembled genome affiliated with Methylovulum , encoding a complete methane oxidation pathway, multiple carbon assimilation routes, and Na + /H + antiporters—adaptations likely enabling growth above pH 11. Methanotroph diversity and abundance peak in mixed fluids but are suppressed at total ammonia nitrogen concentrations >20 μM. Anaerobic methane-oxidizing archaea (ANME) may also contribute to CH 4 oxidation in the deep subsurface. Our findings highlight the viability of methanotrophy under extreme alkaline conditions and provide a framework for interpreting δ 13 CH 4 signals in serpentinizing environments on Earth and beyond.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Methanotrophy under extreme alkalinity in a serpentinizing system
- Date Crossref
- 29/06/2026
- Éditeur
- Springer Science and Business Media LLC
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Ames Research Center pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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University of Colorado Boulder Department of Geological Sciences pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Blue Marble Space pays non établi dans la noticeOrganisation à but non lucratif
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Blue Marble Space Institute of Science pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Arizona State University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Ames Research Center, Department of Geological Sciences — University of Colorado Boulder et Blue Marble Space, avec 7 autres affiliations.
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